JPH0262585A - 透過型液晶表示装置 - Google Patents
透過型液晶表示装置Info
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- JPH0262585A JPH0262585A JP63214674A JP21467488A JPH0262585A JP H0262585 A JPH0262585 A JP H0262585A JP 63214674 A JP63214674 A JP 63214674A JP 21467488 A JP21467488 A JP 21467488A JP H0262585 A JPH0262585 A JP H0262585A
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- crystal display
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
-
- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
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- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
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- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133604—Direct backlight with lamps
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、液晶表示素子を裏側から光源によって照明
するようにした透過型液晶表示装置に関する。
するようにした透過型液晶表示装置に関する。
（ロ）従来の技術
従来、この種の透過型液晶表示装置においては液晶表示
素子と光源ランプとの間に光散乱板（又はフィルタ）が
配置され、液晶表示素子は−様な光によって照明される
ようになっている（例えば実開昭５６−１４５０７８号
公報、特開昭５９−９４７３３号公報、実開昭６０−１
２０４８４号公報を参照）。
素子と光源ランプとの間に光散乱板（又はフィルタ）が
配置され、液晶表示素子は−様な光によって照明される
ようになっている（例えば実開昭５６−１４５０７８号
公報、特開昭５９−９４７３３号公報、実開昭６０−１
２０４８４号公報を参照）。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来のこのような液晶表示装置における
光散乱板の散乱効果は、光源ランプの輝度特性に対して
精度良く対応させることが難しく、液晶表示素子に輝度
ムラが発生するという問題があった。そこで、本願出願
人は、この問題を解決するために実願昭６２−１０１１
２６号において第５図に示すような液晶表示装置を提案
した。即ち、この液晶表示装置は液晶表示素子ｌの裏側
に光散乱板２を設置し、その光散乱板２の裏面に光拡散
膜を直接形成したうえで、光源ランプ３及び反射板４に
よって液晶表示素子ｌを照明するようにしている。第６
図はこの液晶表示装置の輝度分布を光源３および反射板
４の位置に対応させて示したものであり、曲ａｔ（イ）
は光拡散膜が存在しない場合、曲線（ロ）は光拡散膜を
形成した場合をそれぞれ示し、光源４の設置位置に対応
して極度に変化する輝度分布が、光拡散膜の作用によっ
て均一化されろことを示している。
光散乱板の散乱効果は、光源ランプの輝度特性に対して
精度良く対応させることが難しく、液晶表示素子に輝度
ムラが発生するという問題があった。そこで、本願出願
人は、この問題を解決するために実願昭６２−１０１１
２６号において第５図に示すような液晶表示装置を提案
した。即ち、この液晶表示装置は液晶表示素子ｌの裏側
に光散乱板２を設置し、その光散乱板２の裏面に光拡散
膜を直接形成したうえで、光源ランプ３及び反射板４に
よって液晶表示素子ｌを照明するようにしている。第６
図はこの液晶表示装置の輝度分布を光源３および反射板
４の位置に対応させて示したものであり、曲ａｔ（イ）
は光拡散膜が存在しない場合、曲線（ロ）は光拡散膜を
形成した場合をそれぞれ示し、光源４の設置位置に対応
して極度に変化する輝度分布が、光拡散膜の作用によっ
て均一化されろことを示している。
ところで、このように光拡散膜を使用して輝度分布を均
一化する場合には、輝度分布曲線（イ）の最低輝度部（
Ｐ）にその他の部分の輝度を合わせるようにしているが
、最低輝度部（Ｐ）の輝度か比較的低いため、均一化さ
れた輝度が低下せざるを得ないという問題点があった。
一化する場合には、輝度分布曲線（イ）の最低輝度部（
Ｐ）にその他の部分の輝度を合わせるようにしているが
、最低輝度部（Ｐ）の輝度か比較的低いため、均一化さ
れた輝度が低下せざるを得ないという問題点があった。
この発明はこのような事情を考慮してなされたちので、
輝度分布曲線の最低輝度部の輝度を高くして照明が効率
良く行われろ透過型液晶表示装置を提供するものである
。
輝度分布曲線の最低輝度部の輝度を高くして照明が効率
良く行われろ透過型液晶表示装置を提供するものである
。
（ニ）課題を解決するための手段
第１図はこの発明の詳細な説明図であり、ｌｏｔは液晶
表示素子、１Ｇ２は光散乱板、１０３は光散乱板１０２
の裏面に設けられた光拡散膜、１０４は光拡散膜１０３
と光源ランプ１０５との間に設置された透明板、１０６
は光源ランプ１０５の背光を液晶表示素子ｌｏｔの方向
へ反射する反射板、１０７は透明板１０４の裏面に光源
ランプ１０５の形状に対応して設けられた凹部であり、
光源ランプ１０５は凹部１０７に収納されている。
表示素子、１Ｇ２は光散乱板、１０３は光散乱板１０２
の裏面に設けられた光拡散膜、１０４は光拡散膜１０３
と光源ランプ１０５との間に設置された透明板、１０６
は光源ランプ１０５の背光を液晶表示素子ｌｏｔの方向
へ反射する反射板、１０７は透明板１０４の裏面に光源
ランプ１０５の形状に対応して設けられた凹部であり、
光源ランプ１０５は凹部１０７に収納されている。
なお、光散乱板！０２にはアクリル樹脂製の乳白色半透
明板を使用することが好ましい。また、光拡散膜１０３
は透明フィルムにアルミを蒸着またはスパッタリングに
よって形成するか、または光散乱板１０２の裏面に直接
アルミニウムを蒸着またはスパッタリングすることによ
って形成する。透明１ｉ１０４には、例えばアクリル又
はポリカーボネート樹脂製あるいは石英ガラス製の透明
板が使用される。光源ランプは棒状（線光源）または球
状（点光源）の何れであってもよい。
明板を使用することが好ましい。また、光拡散膜１０３
は透明フィルムにアルミを蒸着またはスパッタリングに
よって形成するか、または光散乱板１０２の裏面に直接
アルミニウムを蒸着またはスパッタリングすることによ
って形成する。透明１ｉ１０４には、例えばアクリル又
はポリカーボネート樹脂製あるいは石英ガラス製の透明
板が使用される。光源ランプは棒状（線光源）または球
状（点光源）の何れであってもよい。
（ホ）作用
第１図において、光源ランプ１０５から出た光Ａは透明
板１０４に入射すると、透明板１０４を透過する光Ａ１
と透明板１０４の表面で反射される光Ａ２とに分離され
ろ。光ＡＩは透明［１０４の屈折率に対応して分散する
方向に進むと共に、光Ａ２は再び透明板１０４の反対側
の表面で反射され光Ａ３として光拡散膜１０３の方向へ
進む。つまり、透明板１０４は凹部１０７が形成される
ことによって凹レンズとして作用し透過光を分散させろ
と共に、光源ランプから出射される多くの光を一旦閉じ
込めて光源から離れた位置に導く導光体として作用する
。従って、光源ランプ１０５から出た光は透明ｉ １０
４によって拡散され、光拡散膜１０３に入射する以前に
輝度分布がある程度平坦化され、輝度分布における最低
輝度がそれに対応して高くなる。従って、その光を更に
光拡散膜１０３及び光散乱板１０２によって平坦化すれ
ば、液晶表示素子１０１を照明する光は高い輝度で均一
化され、照明効率が向上する。
板１０４に入射すると、透明板１０４を透過する光Ａ１
と透明板１０４の表面で反射される光Ａ２とに分離され
ろ。光ＡＩは透明［１０４の屈折率に対応して分散する
方向に進むと共に、光Ａ２は再び透明板１０４の反対側
の表面で反射され光Ａ３として光拡散膜１０３の方向へ
進む。つまり、透明板１０４は凹部１０７が形成される
ことによって凹レンズとして作用し透過光を分散させろ
と共に、光源ランプから出射される多くの光を一旦閉じ
込めて光源から離れた位置に導く導光体として作用する
。従って、光源ランプ１０５から出た光は透明ｉ １０
４によって拡散され、光拡散膜１０３に入射する以前に
輝度分布がある程度平坦化され、輝度分布における最低
輝度がそれに対応して高くなる。従って、その光を更に
光拡散膜１０３及び光散乱板１０２によって平坦化すれ
ば、液晶表示素子１０１を照明する光は高い輝度で均一
化され、照明効率が向上する。
（へ）実施例
以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明を詳述す
る。これによってこの発明が限定されるものではない。
る。これによってこの発明が限定されるものではない。
第２図はこの発明の実施例を示す構成説明図であり、１
１＋ｉＡＡサイズの表示面積を有する長方形で６４０Ｘ
４８０ドツトを備えたマトリックス液晶表示素子、１２
は厚さ２■の乳白色半透明アクリル板、＋３は光拡散膜
が形成された透明フィルム、１４は透明板、＋５は光源
ランプ、１６は反射板、１７は透明板１４の裏面に光源
ランプ１５の形状に対応して設けられた凹部、１８は反
射板１６の形状に対応して透明板１４に形成されたテー
バ部であり、光源ランプ１５は凹部１７の内部に収納さ
れている。透明フィルム１２には厚さ０．２１のＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが使用され、
その裏面にアルミニウムを蒸着またはスパッタリングし
て拡散膜を形成し、アルミニウムの付着密度を第３図に
示すように光源！５の設置位置に対応して分布させてい
る。また、透明板１４には厚さｆｌａｘ、光透過率９３
％、屈折率１．４９のアクリル樹脂製透明板を使用し、
光源ランプ１５には外径８φ、長さ２１０ｘｘ、消費電
力６Ｗの冷陰極管を使用している。
１＋ｉＡＡサイズの表示面積を有する長方形で６４０Ｘ
４８０ドツトを備えたマトリックス液晶表示素子、１２
は厚さ２■の乳白色半透明アクリル板、＋３は光拡散膜
が形成された透明フィルム、１４は透明板、＋５は光源
ランプ、１６は反射板、１７は透明板１４の裏面に光源
ランプ１５の形状に対応して設けられた凹部、１８は反
射板１６の形状に対応して透明板１４に形成されたテー
バ部であり、光源ランプ１５は凹部１７の内部に収納さ
れている。透明フィルム１２には厚さ０．２１のＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが使用され、
その裏面にアルミニウムを蒸着またはスパッタリングし
て拡散膜を形成し、アルミニウムの付着密度を第３図に
示すように光源！５の設置位置に対応して分布させてい
る。また、透明板１４には厚さｆｌａｘ、光透過率９３
％、屈折率１．４９のアクリル樹脂製透明板を使用し、
光源ランプ１５には外径８φ、長さ２１０ｘｘ、消費電
力６Ｗの冷陰極管を使用している。
このような構成における作用を第４図を用いて説明する
。
。
第２図に示す構成において、光拡散膜を有する透明フィ
ルム１２及び透明板１４が存在しない場合には、液晶表
示素子１１に入射する光の輝度分布は、光源夏５および
反射板１６の配置位置に対応して曲線（ａ）のように最
低輝度をＰ点とする分布となる。そこで、透明板！４を
第２図のように設置すると、透明板１４は凹部１７を有
するため一種の凹レンズとして作用し光源ランプ１５の
透過光を液晶表示素子１！の方へ拡散させろと共に、導
光板として作用して光源１５の光を拡散させる方向に導
く。従って、液晶表示素子ＩＩを照明する光の輝度分布
は透明フィルム１２の光拡散膜に入射する以前に曲線（
ｂ）のようにがなり平坦化され、最低輝度部Ｑの輝度が
点Ｐのそれに比べて高くなる。従って、光拡散膜１２に
よって最低輝度部Ｑの輝度に合わせて輝度分布を曲線（
ｃ）のように均一化することにより、均一化された輝度
を高くすることができ、光源Ｉ５の照明光が効率良く液
晶表示素子１１を照明することになる。
ルム１２及び透明板１４が存在しない場合には、液晶表
示素子１１に入射する光の輝度分布は、光源夏５および
反射板１６の配置位置に対応して曲線（ａ）のように最
低輝度をＰ点とする分布となる。そこで、透明板！４を
第２図のように設置すると、透明板１４は凹部１７を有
するため一種の凹レンズとして作用し光源ランプ１５の
透過光を液晶表示素子１！の方へ拡散させろと共に、導
光板として作用して光源１５の光を拡散させる方向に導
く。従って、液晶表示素子ＩＩを照明する光の輝度分布
は透明フィルム１２の光拡散膜に入射する以前に曲線（
ｂ）のようにがなり平坦化され、最低輝度部Ｑの輝度が
点Ｐのそれに比べて高くなる。従って、光拡散膜１２に
よって最低輝度部Ｑの輝度に合わせて輝度分布を曲線（
ｃ）のように均一化することにより、均一化された輝度
を高くすることができ、光源Ｉ５の照明光が効率良く液
晶表示素子１１を照明することになる。
なお、上記実施例においては透明フィルム１２にアルミ
ニウムを蒸着またはスパッタリングして光拡散膜を形成
したが、光散乱板！２の裏面に直接アルミニウムを蒸着
またはスパッタリングして光拡散膜を形成してもよい。
ニウムを蒸着またはスパッタリングして光拡散膜を形成
したが、光散乱板！２の裏面に直接アルミニウムを蒸着
またはスパッタリングして光拡散膜を形成してもよい。
第７図はこの発明の他の実施例を示す構成説明図であり
、透明板！４の裏面に点光源、例えば発熱電球からなる
光源ランプＩ５が設置され、透明板！４の裏面に形成さ
れた半球状の凹部１７に収容される。側面からみた構成
は第２図と同等となり、光散乱膜は光源１５の各位置に
対応させて付着密度が設定されアルミニウムの蒸着また
はスパッタリングによって形成される。このような構成
においてら面性の実施例と同様に最低輝度が透明板１４
の作用によって引き上げられ、平坦化された輝度が向上
して効率のよい照明が行われる。
、透明板！４の裏面に点光源、例えば発熱電球からなる
光源ランプＩ５が設置され、透明板！４の裏面に形成さ
れた半球状の凹部１７に収容される。側面からみた構成
は第２図と同等となり、光散乱膜は光源１５の各位置に
対応させて付着密度が設定されアルミニウムの蒸着また
はスパッタリングによって形成される。このような構成
においてら面性の実施例と同様に最低輝度が透明板１４
の作用によって引き上げられ、平坦化された輝度が向上
して効率のよい照明が行われる。
（ト）発明の効果
この発明によれば、透明板を設置することより光源の照
明輝度が高く均一化され、光源によって効率良く照明さ
れる透過型液晶表示装置が得られろ。
明輝度が高く均一化され、光源によって効率良く照明さ
れる透過型液晶表示装置が得られろ。
第１図はこの発明の構成説明図、第２図はこの発明の一
実施例を示す構成説明図、第３図は第１図に示す実施例
に適用される光拡散膜を説明する説明図、第４図は第２
図に示す実施例の各種の輝度分布を示すグラフ、第５図
は従来例を示す第２図対応図、第６図は従来例の第４図
対応図、第７図はこの発明の他の実施例を示す構成説明
図である。 第 １１１ １１・・・・・・液晶表示素子、１２・・・・・・光散
乱板、１３・・・・・・透明フィルム、１４・・・・・
・透明板、１５・・・・・・光源ランプ、 １６・・
・・・・反射板、１７・・・・・・凹部。 第 図 第 図 第 図
実施例を示す構成説明図、第３図は第１図に示す実施例
に適用される光拡散膜を説明する説明図、第４図は第２
図に示す実施例の各種の輝度分布を示すグラフ、第５図
は従来例を示す第２図対応図、第６図は従来例の第４図
対応図、第７図はこの発明の他の実施例を示す構成説明
図である。 第 １１１ １１・・・・・・液晶表示素子、１２・・・・・・光散
乱板、１３・・・・・・透明フィルム、１４・・・・・
・透明板、１５・・・・・・光源ランプ、 １６・・
・・・・反射板、１７・・・・・・凹部。 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液晶表示素子の裏面に光散乱板を設置しその裏面に
光拡散膜を設け、更にその裏側に光源ランプと、光源ラ
ンプからの背光を液晶表示素子の方向へ反射する反射板
を備えた透過型液晶表示装置において、 光拡散膜と光源ランプとの間に透明板を設置し、その透
明板の裏面に光源ランプの形状に対応した凹部を設け、
その凹部に光源ランプを収納したことを特徴とする透過
型液晶表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214674A JPH0262585A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 透過型液晶表示装置 |
| US07/361,402 US4998804A (en) | 1988-08-29 | 1989-06-05 | Transmissive liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214674A JPH0262585A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 透過型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262585A true JPH0262585A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16659699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63214674A Pending JPH0262585A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 透過型液晶表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4998804A (ja) |
| JP (1) | JPH0262585A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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